Praegu on teada juba 126 keemilist elementi. Kuid kõige raskemateks neist peetakse osmiumi (Os) ja iriidiumi (Ir). Mõlemad elemendid on siirdemetallid ja kuuluvad plaatina rühma. Nende seerianumbrid perioodilises süsteemis I.P. Mendelejev vastavalt 76 ja 77. Kuna mõlemad metallid on väga kõvad, saab neid tiheduse poolest võrrelda. Selle põhjuseks on asjaolu, et tiheduse väärtused tuletati puhtalt teoreetiliselt (22,562 g/cm³ (Ir) ja 22,587 g/cm³ (Os)). Ja selliste arvutustega on alati viga (± 0,009 g/cm³ mõlema arvutuse puhul).

Avastamise ajalugu

Nende elementide avastamist seostatakse inglise teadlase S. Tennanti nimega. Aastal 1803 ta uuris plaatina omadusi. Ja kui see metall reageeris hapete seguga (“aqua regia”), eraldati lisanditest koosnev lahustumatu sade. Seda ainet uurides eraldas S. Tennant uusi elemente, millele pani nimeks “iriidium” ja “osmium”.
Element sai nime "iriidium" ("vikerkaar"), kuna selle soolad olid erinevates värvides. Ja "osmium" ("lõhn") sai sellise nime osmiumoksiidi OsO4 terava lõhna tõttu, mis on osoonile lähedal.

Omadused

Nii osmium kui ka iriidium on praktiliselt töötlematud. Neil on väga kõrge sulamistemperatuur. Kompaktsel kujul ei reageeri need aktiivsete ainete, nagu happed, leelised või hapete segud. Neid omadusi täheldatakse osmiumil temperatuuril kuni 100 °C ja iriidiumil temperatuuril kuni 400 °C.

Laotamine

Nende elementide kõige sagedamini kaevandatud vorm on iriidiumosmiid. Seda sulamit leidub peamiselt looduslikes plaatina- ja kullakaevanduspiirkondades. Teine koht, kus iriidiumi ja osmiumi sageli leidub, on raudmeteoriidid. Iriidiumita osmiumi ei leidu looduses praktiliselt kunagi. Iriidiumi leidub aga kombinatsioonis teiste metallidega. Näiteks ruteeniumi või roodiumiga ühendites. Iriidium jääb aga meie planeedi üheks kõige haruldasemaks keemiliseks elemendiks. Selle tööstustoodang maailmas ei ületa 3 tonni aastas.
Hetkel on peamisteks iriidiumi ja osmiumi tootmise allikateks California, Alaska (USA), Siber (Venemaa), Bushveld (Lõuna-Aafrika), Austraalia, Uus-Guinea, Kanada.

Fotod kõige raskematest metallidest

Video kõige raskematest metallidest

Keemiliste elementide rühma, millel on metallide omadused, nimetatakse raskmetallideks. Nende iseloomulik tunnus on kõrge aatommass Ja suur jõudlus tihedus.

Sellel rühmal on mitu määratlust, kuid mis tahes tõlgenduse puhul on hädavajalikud näitajad:

• aatommass (see indikaator peaks olema üle 50);
• tihedus (see peab ületama raua tihedust - 8 g / cm3).

Üldiselt koos raskmetallide klassifikatsioon olulised näitajad:

• keemilised omadused;
• füüsikalised omadused;
• bioloogiline aktiivsus;
• mürgisus.

Mitte vähem oluline on kohaloleku tegur tööstus- ja majandussfääris.

Raskeim metall

Teadlased vaidlevad endiselt, milline metall on kõige raskem:

• osmium (aatommass - 76);
• iriidium (aatommass - 77).

Mõlema metalli mass erineb sõna otseses mõttes tuhandikute kaupa.

Iriidium avastas 1803. aastal inglane Tennat.

Teadlane töötas polümetallimaagiga, milles täheldati hõbeda, plaatina ja plii olemasolu erinevates vahekordades.

Keemiku imestuseks leiti sealt ka iriidiumi. Inglise keemiku avastus oli ainulaadne, kuna maakoores pole praktiliselt üldse iriidiumi. Seda leitakse ainult siis, kui meteoriit on kunagi otsingualale kukkunud. Teadlased kalduvad arvama, et iriidiumi väike sisaldus maakoores on tingitud just selle massist. On olemas teaduslik arvamus, et suurem osa iriidiumist "lekkis" Maa sünni ajal sõna otseses mõttes maakoore keskmesse.

Iriidiumi peamised omadused on järgmised:

• vastupidavus mis tahes mehaanilisele ja keemilisele pingele (iriidiumi ei saa praktiliselt mingil viisil töödelda);
• kolossaalne keemiline inertsus.

Tööstuses kasutavad paleontoloogid väljakaevamistel iriidiumi isotoopi, et teha kindlaks, millised neist on kunstliku päritoluga.

Osmium avastati aasta hiljem – 1804. aastal. Seda leiti ka polümetallimaagist. Seda metalli töödeldakse ka suurimate raskustega, nii keemilise kui ka mehaanilise töötlemisega.

Planeedil Maa leidub osmiumi, nagu iriidiumigi, meteoriitide kokkupõrkekohtades.

Siiski on mitmeid piirkondi, kus täheldatakse suuri osmiumi ladestusi:

• Kasahstan;
• Ameerika;
• Lõuna-Aafrika Vabariik (osmiumimaardla on siin eriti suur).

Tööstuses kasutatakse osmiumi hõõglampide tootmisel. Lisaks kasutatakse seda seal, kus on vaja tulekindlaid materjale. Ja osmiumi suurenenud tiheduse tõttu võtsid arstid selle kasutusele - sellest valmistatakse kirurgilisi instrumente.

Raskmetallid pinnases

Spetsialistid ei arvesta sageli "raske" määratlusega mitte keemilises, vaid meditsiinilises aspektis. Lisaks on see mõiste ökoloogide jaoks asjakohane ka konkreetse objekti keskkonnakaitsetegevuse ohtlikkuse astme määramisel.

Raskmetallide olemasolu pinnases sõltub kivimi koostisest. Kivid, omakorda kujunevad territooriumide arendamise käigus. Keemiline koostis mulda esindavad kivimite murenemisproduktid ja see sõltub korduva muutumise tingimustest.

Kaasaegses maailmas määrab inimtekkeline inimtegevus suuresti mulla koostise. Raskmetallid on pinnase saastamise teguriks. Neid klassifitseeritakse mürgisteks aineteks, kuna nad kõik on ühel või teisel määral mürgised.

Pooleli tööstuslik tegevus inimestel on raskemetallid sageli segunenud:

Keskkonnateadlaste ülesanne on luua tingimused, mis takistavad mürgiste ainete hajumist biosfääris.

Metallide kasutamine igapäevaelus algas inimarengu koidikul ja esimene metall oli vask, kuna see on looduses kättesaadav ja kergesti töödeldav. Pole ime, et arheoloogid väljakaevamiste käigus leiavad erinevaid tooteid ja sellest metallist valmistatud majapidamisriistad. Evolutsiooni käigus õppisid inimesed järk-järgult kombineerima erinevaid metalle, saades üha rohkem vastupidavad sulamid, sobib tööriistade ja hiljem relvade valmistamiseks. Tänapäeval jätkuvad katsetused, tänu millele on võimalik välja selgitada maailma tugevaimad metallid.

10.

• kõrge eritugevus;
• vastupidavus kõrgetele temperatuuridele;
• madal tihedus;
• korrosioonikindlus;
• mehaaniline ja keemiline vastupidavus.

Titaani kasutatakse sõjatööstus, lennundusmeditsiin, laevaehitus ja muud tootmisvaldkonnad.

9.

Kõige kuulsam element, mida peetakse üheks tugevaimaks metalliks maailmas, ja sisse normaalsetes tingimustes on nõrk radioaktiivne metall. Looduses leidub seda nii vabas olekus kui ka happelistes settekivimites. See on üsna raske, kõikjal laialt levinud ja sellel on paramagnetilised omadused, paindlikkus, vormitavus ja suhteline elastsus. Uraani kasutatakse paljudes tootmisvaldkondades.

8.

Tuntud kui kõige tulekindlam metall, on see üks tugevamaid metalle maailmas. See on läikiva hõbehalli värvi kindel üleminekuelement. Sellel on kõrge tugevus, suurepärane tulekindlus ja vastupidavus keemilistele mõjudele. Oma omaduste tõttu saab seda sepistada ja õhukeseks niidiks tõmmata. Tuntud kui volframfilament.

7.

Selle rühma esindajate seas peetakse seda hõbevalge värvusega suure tihedusega siirdemetalliks. Looduses esineb seda puhtal kujul, kuid leidub molübdeeni ja vase tooraines. Seda iseloomustab kõrge kõvadus ja tihedus ning sellel on suurepärane tulekindlus. Sellel on suurenenud tugevus, mis ei kao korduvate temperatuurimuutuste tõttu. Reenium on kallis metall ja selle hind on kõrge. Kasutatakse kaasaegses tehnikas ja elektroonikas.

6.

Kergelt sinaka varjundiga läikiv hõbevalge metall, mis kuulub plaatina rühma ja seda peetakse üheks tugevaimaks metalliks maailmas. Sarnaselt iriidiumile on sellel kõrge aatomitihedus, kõrge tugevus ja kõvadus. Kuna osmium kuulub plaatina metallid, omab iriidiumiga sarnaseid omadusi: tulekindlus, kõvadus, haprus, vastupidavus mehaanilisele pingele, samuti agressiivse keskkonna mõjule. Laialdaselt kasutatav kirurgias, elektronmikroskoopias, keemiatööstus, raketitehnika, elektroonikaseadmed.

5.

See kuulub metallide rühma ja on suhtelise kõvaduse ja kõrge toksilisusega helehall element. Tänu oma ainulaadsetele omadustele kasutatakse berülliumi kõige rohkem erinevaid valdkondi tootmine:

• tuumaenergia;
• kosmosetehnika;
• metallurgia;
• lasertehnoloogia;
• tuumaenergia.

Tänu oma kõrgele kõvadusele kasutatakse berülliumi legeerivate sulamite ja tulekindlate materjalide tootmisel.

4.

Järgmisena on maailma kümne tugevaima metalli nimekirjas kroom – kõva, ülitugev sinakasvalge värvusega metall, mis on vastupidav leelistele ja hapetele. Looduses esineb seda puhtal kujul ning seda kasutatakse laialdaselt erinevates teaduse, tehnoloogia ja tootmise harudes. Kroomi kasutatakse mitmesuguste sulamite loomiseks, mida kasutatakse nii meditsiini- kui ka keemiatööstuses tehnoloogilised seadmed. Rauaga kombineerituna moodustab see sulami nimega ferrokroom, mida kasutatakse metallilõikuriistade valmistamisel.

3.

Tantaal väärib edetabelis pronksi, kuna on üks tugevamaid metalle maailmas. See on kõrge kõvaduse ja aatomitihedusega hõbedane metall. Selle pinnale moodustunud oksiidkile tõttu on sellel pliitooniline toon.

Tantaali iseloomulikud omadused on kõrge tugevus, tulekindlus, vastupidavus korrosioonile ja vastupidavus agressiivsele keskkonnale. Metall on üsna plastiline metall ja seda saab kergesti töödelda. Tänapäeval kasutatakse tantaali edukalt:

• keemiatööstuses;
• tuumareaktorite ehitamise ajal;
• metallurgia tootmises;
• kuumakindlate sulamite loomisel.

2.

Maailma kõige vastupidavamate metallide edetabelis on teisel kohal plaatina rühma kuuluv hõbedane metall ruteenium. Selle eripära on elusorganismide olemasolu lihaskoes. Ruteeniumi väärtuslikud omadused on kõrge tugevus, kõvadus, tulekindlus, keemiline vastupidavus ja moodustumise võime komplekssed ühendid. Ruteeniumi peetakse paljude keemiliste reaktsioonide katalüsaatoriks ja see toimib materjalina elektroodide, kontaktide ja teravate otste valmistamisel.

1.

Maailma kõige vastupidavamate metallide edetabelit juhib iriidium - hõbevalge, kõva ja tulekindel metall, mis kuulub plaatina rühma. Looduses on ülitugev element äärmiselt haruldane ja seda kombineeritakse sageli osmiumiga. Loodusliku kõvaduse tõttu on seda raske töödelda ja see on väga vastupidav kemikaalidele. Iriidium reageerib suurte raskustega kokkupuutel halogeenide ja naatriumperoksiidiga.

See metall mängib igapäevaelus olulist rolli. Seda lisatakse titaanile, kroomile ja volframile, et parandada vastupidavust happelisele keskkonnale, kasutatakse kirjatarvete valmistamisel ja ehted loomiseks ehted. Iriidiumi hind jääb kõrgeks selle piiratud esinemise tõttu looduses.

See kümnest elemendist koosnev põhinimekiri on tiheduse poolest kuupsentimeetri kohta kõige raskem. Kuid pange tähele, et tihedus ei ole mass, see lihtsalt mõõdab, kui tihedalt pakitud on objekti mass.

Nüüd, kui oleme sellest aru saanud, heidame pilgu kogu teadaoleva universumi raskeimatele.

10. Tantaal

Tihedus 1 cm³ kohta - 16,67 g

Tantaali aatomarv on 73. See sinakashall metall on väga kõva ja ka ülikõrge sulamistemperatuuriga.

9. Uraan


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,05 g

1789. aastal saksa keemiku Martin H. Klaproti poolt avastatud metallist sai tõeline uraan alles ligi sada aastat hiljem, 1841. aastal tänu prantsuse keemikule Eugene Melchior Peligot'le.

8. Volfram (Wolframium)


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,26 g

Volfram eksisteerib neljas erinevas mineraalis ja on ka kõigist elementidest kõige raskem ning mängib olulist bioloogilist rolli.

7. Kuld (Aurum)


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,29 g

Öeldakse, et raha ei kasva puu otsas, aga sama ei saa öelda kulla kohta! Eukalüptipuude lehtedelt on leitud väikseid kullajälgi.

6. Plutoonium


Tihedus 1 cm³ kohta - 20,26 g

Plutooniumil on vesilahuses värvikas oksüdatsiooniaste ning see võib spontaanselt muuta oksüdatsiooniastet ja värvi! See on elementide seas tõeline kameeleon.

5. Neptuunium

Tihedus 1 cm³ kohta - 20,47 g

Nimetatud planeedi Neptuuni järgi avastas selle 1940. aastal professor Edwin McMillan. Sellest sai ka esimene sünteetiline transuraanielement aktiniidide perekonnast, mis avastati.

4. Reenium

Tihedus 1 cm³ kohta - 21,01 g

Selle nimi keemiline element pärineb ladinakeelsest sõnast "Rhenus", mis tähendab "Reini". Selle avastas Walter Noddack Saksamaal 1925. aastal.

3. Plaatina

Tihedus 1 cm³ kohta - 21,45 g

Üks kõige enam Väärismetallid selles nimekirjas (koos kullaga) ja seda kasutatakse peaaegu kõige valmistamiseks. Kummaline tõsiasi, et kogu kaevandatud plaatina (iga viimanegi tükk) mahuks keskmise suurusega elutuppa! Tegelikult mitte palju. (Proovige kogu kuld sinna panna.)

2. Iriidium


Tihedus 1 cm³ kohta - 22,56 g

Inglise keemik Smithson Tennant avastas 1803. aastal Londonis iriidiumi koos osmiumiga: elemendid, mis esinevad looduslikus plaatinas lisandina. Jah, iriidium avastati täiesti juhuslikult.

1. Osmium


Tihedus 1 cm³ kohta - 22,59 g

Pole midagi raskemat (kuupsentimeetri kohta) kui osmium. Selle elemendi nimi pärineb vanakreeka sõnast "osme", mis tähendab "lõhn", kuna selle happes või vees lahustumise keemiliste reaktsioonidega kaasneb ebameeldiv, püsiv lõhn.

Osmium on praegu määratletud kui kõige raskem aine planeedil. Vaid üks kuupsentimeetrit seda ainet kaalub 22,6 grammi. Selle avastas 1804. aastal inglise keemik Smithson Tennant; kui kuld katseklaasis lahustati, jäi alles sade. See juhtus osmiumi eripära tõttu, see on leelistes ja hapetes lahustumatu.

Kõige raskem element planeedil

See on sinakasvalge metallikpulber. Looduses esineb seda seitsme isotoobina, millest kuus on stabiilsed ja üks ebastabiilne. See on veidi tihedam kui iriidium, mille tihedus on 22,4 grammi kuupsentimeetri kohta. Praeguseks avastatud materjalidest on maailma raskeim aine osmium.

See kuulub lantaani, ütriumi, skandiumi ja teiste lantaniidide rühma.

Kallim kui kuld ja teemandid

Seda kaevandatakse väga vähe, umbes kümme tuhat kilogrammi aastas. Isegi suurim osmiumiallikas, Dzhezkazgani maardla, sisaldab umbes kolme kümnemiljonilist osa. Haruldase metalli turuväärtus maailmas ulatub umbes 200 tuhande dollarini grammi kohta. Lisaks on elemendi maksimaalne puhtus puhastusprotsessi ajal umbes seitsekümmend protsenti.

Kuigi Venemaa laboritel õnnestus saada 90,4-protsendiline puhtus, ei ületanud metalli kogus paari milligrammi.

Aine tihedus väljaspool planeeti Maa

Osmium on kahtlemata meie planeedi raskeimate elementide liider. Kuid kui pöörame pilgu kosmosesse, paljastab meie tähelepanu palju aineid, mis on raskemad kui meie raskete elementide "kuningas".

Fakt on see, et universumis on tingimused mõnevõrra erinevad kui Maal. Sarja gravitatsioon on nii suur, et aine muutub uskumatult tihedaks.

Kui arvestada aatomi struktuuri, leiame, et aatomitevahelise maailma kaugused meenutavad mõnevõrra ruumi, mida me näeme. Kus planeedid, tähed ja teised on üsna suurel kaugusel. Ülejäänu hõivab tühjus. Täpselt selline struktuur on aatomitel ja tugeva gravitatsiooni korral väheneb see vahemaa üsna oluliselt. Kuni ühtede elementaarosakeste “pressimiseni” teistesse.

Neutrontähed on ülitihedad kosmoseobjektid

Maast kaugemale otsides võime leida kosmose kõige raskema aine neutrontähtedest.

Need on üsna ainulaadsed kosmoseelanikud, üks võimalikest tähtede evolutsiooni tüüpidest. Selliste objektide läbimõõt on 10–200 kilomeetrit, massiga, mis on võrdne meie Päikesega või 2–3 korda rohkem.

See kosmiline keha koosneb peamiselt neutronite tuumast, mis koosneb voolavatest neutronitest. Kuigi mõnede teadlaste oletuste kohaselt peaks see olema tahkes olekus, pole tänapäeval usaldusväärset teavet. Siiski on teada, et just neutrontähed muutuvad pärast kokkusurumispiiri saavutamist kolossaalseks energia vabanemiseks, suurusjärgus 10 43–10 45 džauli.

Sellise tähe tihedus on võrreldav näiteks tikutoosi asetatud Mount Everesti raskusega. See on sadu miljardeid tonne ühes kuupmillimeetris. Näiteks selleks, et saada selgemaks, kui suur on aine tihedus, võtame oma planeedi massiga 5,9 × 1024 kg ja "muutame" selle neutrontäheks.

Selle tulemusena tuleb neutrontähe tiheduse võrdsustamiseks vähendada see tavalise õuna suuruseks, läbimõõduga 7-10 sentimeetrit. Ainulaadsete täheobjektide tihedus suureneb, kui liigute keskuse poole.

Aine kihid ja tihedus

Tähe välimine kiht on kujutatud magnetosfääri kujul. Otse selle all ulatub aine tihedus juba umbes ühe tonnini kuupsentimeetri kohta. Arvestades meie teadmisi Maast, on see hetkel avastatud elementide raskeim aine. Kuid ärge kiirustage järeldustega.

Jätkame ainulaadsete tähtede uurimist. Neid nimetatakse ka pulsariteks, sest suur kiirus pöörlemine ümber oma telje. See erinevate objektide indikaator ulatub mitmekümnest kuni sadade pöördeteni sekundis.

Jätkame ülitiheda kosmiliste kehade uurimisega. Sellele järgneb kiht, millel on metalli omadused, kuid mis on tõenäoliselt sarnase käitumise ja struktuuriga. Kristallid on palju väiksemad, kui näeme maiste ainete kristallvõres. 1 sentimeetri pikkuste kristallide rea ehitamiseks peate välja panema rohkem kui 10 miljardit elementi. Selle kihi tihedus on miljon korda suurem kui väliskihis. See pole staari kõige raskem materjal. Edasi tuleb neutroniterikas kiht, mille tihedus on tuhat korda suurem kui eelmisel.

Neutronitähe tuum ja selle tihedus

Allpool on südamik, see on koht, kus tihedus saavutab maksimumi - kaks korda kõrgem kui pealiskiht. Taevakeha tuuma aine koosneb kõigist füüsikale teadaolevatest elementaarosakestest. Sellega oleme jõudnud kosmose raskeimat ainet otsiva tähe tuumani viiva teekonna lõppu.

Missioon Universumis ainulaadse tihedusega ainete otsimisel näib olevat lõpule viidud. Kosmos on aga täis saladusi ja avastamata nähtusi, tähti, fakte ja mustreid.

Mustad augud universumis

Tähelepanu tuleks pöörata sellele, mis täna juba avatud on. Need on mustad augud. Võib-olla võivad need salapärased objektid olla kandidaadid tõsiasjale, et universumi raskeim aine on nende komponent. Pange tähele, et mustade aukude gravitatsioon on nii tugev, et valgus ei pääse välja.

Teadlaste sõnul muutub aegruumi tõmmatud aine nii tihedaks, et elementaarosakeste vahele ei jää enam ruumi.

Kahjuks väljaspool sündmuste horisondi (nn piir, kust valgus ja mis tahes objekt gravitatsiooni mõjul lahkuda ei saa must auk) järgnevad meie oletused ja kaudsed oletused, mis põhinevad osakeste voogude emissioonidel.

Paljud teadlased viitavad sellele, et ruum ja aeg segunevad väljaspool sündmuste horisondi. Arvatakse, et need võivad olla "läbipääs" teise universumisse. Võib-olla on see tõsi, kuigi on täiesti võimalik, et väljaspool neid piire avaneb teine ​​ruum täiesti uute seadustega. Ala, kus aeg vahetab “koha” ruumiga. Tuleviku ja mineviku asukoha määrab lihtsalt järgimise valik. Nagu meie valik, kas minna paremale või vasakule.

On potentsiaalselt võimalik, et universumis on tsivilisatsioone, kes on valdanud ajas rändamist läbi mustade aukude. Võib-olla avastavad inimesed planeedilt Maa tulevikus ajas rändamise saladuse.